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齿轮泵噪声突然变尖,困油卸荷槽可能已经磨平

作者:云获客 来源: 技术分享 9 次浏览

外啮合齿轮泵齿间的困油要靠侧板上的卸荷槽释放,槽被磨平后会发出尖细的啮合声,这和进口汽蚀的沙沙声不是同一种故障。

齿轮泵噪声突然变尖,困油卸荷槽可能已经磨平

外啮合齿轮泵两齿进入啮合时,齿间形成一个封闭的小容积。这个容积先变小、后变大。变小时油被挤压,若没有出路,压力会在很短的时间里升得很高,齿轮和轴承受一次冲击,声音又尖又硬。侧板或轴承座上的卸荷槽,就是给这股被困的油开的出口。

卸荷槽的位置要刚好在困油受压时通向出口侧,在困油膨胀时通向进口侧,中间还要留下短暂的间隔,避免进出口被槽直接短路。槽的深度被磨掉以后,受压的油出不去,尖声就会出现。槽若被磨得过长、两边连通,则不是尖声,而是压力建立不起来、流量下降。

尖叫声和汽蚀声

困油引起的声音频率高,接近齿轮啮合的节拍,出口压力越高越尖,进口灌满、进口压力正常时仍然存在。汽蚀或进口进气的声音发沙、发闷,像石子滚过,进口阀关小、油温升高、吸上高度变大时加重,把进口压力提高后会减轻。两种声音都在泵头附近,但一个跟着出口压力走,一个跟着进口条件走。

侧板端面被齿轮磨出亮痕,卸荷槽的棱边变钝、深度变浅,是尖声突然出现的常见原因。新泵没有这种声音,运行一段时间后突然变尖,说明槽是后来被磨掉的,不是加工时没开槽。新泵一启动就尖,才去核对槽的方向和尺寸是不是做反了。

卸荷槽是按一个旋转方向开的。电机接反以后,受压的困油对不上原来的出口槽,尖声和压力上不去会同时出现。这种尖声发生在改接线或换电机之后,侧板可能还是好的。把转向改回,声音消失,就不是磨损。转向没动过、声音是慢慢变成突然尖的,再拆侧板看槽深。

齿轮端面和侧板咬伤时,除了尖声,还会有金属粉末进入油里,侧板发热。困油冲击也会加速这种咬伤,所以尖声和端面磨损常常互相加重。油里突然有亮晶晶的粉末,同时声音变尖,要停下来看侧板,不能只当普通啮合声继续运行。粉末来自轴承时,声音更多是低频轰鸣,而不是啮合节拍的尖声。

槽磨平和轴承受载

困油压力作用在齿轮轴上,是一对额外的脉冲载荷。卸荷槽失效后,轴承温度和振动会跟着尖声一起上升,齿面却不一定先出现大面积点蚀。只换轴承不修侧板,尖声还在,新轴承仍承受那一串脉冲。侧板换新或把槽按原样修复以后,尖声和轴承温度应一起降下来。

出口压力本来就高的系统,困油容积被压缩得更厉害,槽一旦变浅,尖声特别明显。把出口压力临时降下来,尖声减轻,而进口条件没有变,就可以和汽蚀分开。降压以后声音完全变成沙哑,才说明同时还存在进口问题。两种问题可以并存,但它们随压力变化的方向相反。

油的黏度很高时,困油更不容易从浅槽里挤出去,尖声会提前出现。同一台泵冬天安静、油温很低时变尖,槽可能已经变浅,只是稀油时还能泄掉。不能因为热油时声音不大,就认为槽还完整。冷态尖、热态轻,要量槽深,而不是只提高油温把声音掩盖掉。

侧板有方向,正面的槽对准齿轮端面。装反以后槽不在啮合位置,等于没有卸荷,新侧板也会尖声,而且进出口可能窜通,容积效率下降。检修后才出现的尖声,先核对侧板方向和旋转方向,再判断是不是旧槽磨平。方向装反时槽的棱边还是新的。

齿轮磨薄、齿侧间隙变大,噪声多为浑浊的撞击,节拍没有困油那么尖,流量也会明显下降。困油尖声可以在流量仍然接近正常时就出现,因为几何排量还在,只是封闭容积没有泄压。流量正常但声音突然变尖,更指向卸荷槽。流量和声音一起变坏,再同时检查齿侧间隙和侧板。

处理尖声时,先确认转向和侧板方向没有装反,再比较声音随出口压力和进口压力哪一个变化。随出口压力变尖、侧板槽变浅,就是困油卸荷失效。随进口条件变沙,是汽蚀或进气。槽磨平以后只加厚垫片或只换轴承,封闭容积里的油仍然没有出路。